一种氢氧化钾替代氢氧化钠生产羟丙基倍他环糊精的系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种氢氧化钾替代氢氧化钠生产羟丙基倍他环糊精的系统。


背景技术：

2.羟丙基
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β
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环糊精，是一种理想的注射剂增溶剂和药物赋形剂。羟丙基的引入打破了β
‑
环糊精的分子内环状氢键，在保持环糊精空腔的同时克服了β
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环糊精水溶性差的主要缺点。是研究最为深入，应用最广泛的环糊精衍生物之一。主要应用于食品、医药、化妆品行业。
3.现有技术中，羟丙基
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β
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环糊精主要是通过β
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环糊精在碱性介质中与环氧丙烷发生缩合反应而制备的，制备羟丙基
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β
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环糊精的反应机制是双分子亲核取代反应，在碱催化下环糊精上烷氧基负离子进攻环氧丙烷环上含取代基最少的碳原子，因该处空间阻碍最小，从而在环氧丙烷开环后得到羟丙基取代物。目前，工业规模的制备过程主要以氢氧化钠配制碱液，与钠离子相比，钾离子的空间位阻更小，催化效果更好，而氢氧化钠和氢氧化钾在水相中碱性无显著差异，因此采用氢氧化钾反应更加充分，产物杂质较少。然而，氢氧化钾采购价格是氢氧化钠的2～3倍，因此，当采用氢氧化钾时如何尽可能降低用量、减少损耗是控制生产成本的关键。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种氢氧化钾替代氢氧化钠生产羟丙基倍他环糊精的系统，以解决常规生产系统不利于控制氢氧化钾用量的技术问题。
5.为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种氢氧化钾替代氢氧化钠生产羟丙基倍他环糊精的系统，包括罐体，进液管，进液阀，进料管，粉末喷头，粉末输送泵，孔板，多孔填料，循环管，循环泵，卸料管，卸料阀，其中，在罐体的顶端设置有进液管，在进液管上连接有进液阀，进料管的内端位于罐体内部，在进料管的内端设置有若干粉末喷头，在进料管上连接有粉末输送泵，在罐体的内部固定连接有至少两层孔板，在相邻的孔板之间填充有若干多孔填料；所述多孔填料包括管体，在管体上开设有若干通孔；循环管的上下两端分别位于罐体的顶部和底部，在循环管上连接有循环泵，在罐体的底端设置有卸料管，在卸料管上连接有卸料阀。
7.作为优选，相邻的孔板及二者之间的若干多孔填料构成一个分布单元，相邻的分布单元之间具有间隙。
8.作为优选，在同一个分布单元中，位于上方的孔板的孔径小于位于下方的孔板的孔径。
9.作为优选，在进料管上设置有旁通管，在所述旁通管上连接有阀门。
10.作为优选，在罐体的底部设置有搅拌器。
11.在以上技术方案中，罐体为氢氧化钾溶液、环氧丙烷、倍他环糊精混合、反应的场
所；进液管用于向罐体中加入氢氧化钾溶液和环氧丙烷；进液阀用于控制进液进程，反应过程中进液阀可保持关闭；进料管用于向罐体中输入倍他环糊精粉末，粉末输送泵为这一输送过程提供动力，被输入的倍他环糊精经粉末喷头均匀喷入罐体中；孔板用于承载多孔填料，同时用于保证物料能够向下流通；多孔填料具有管体和通孔等结构，大量填充的多孔填料构建出具有极大表面积的流道，使物料在多孔填料表面充分分布、接触，具有较高的传质效率；当料液混合物经过孔板和多孔填料到达罐体底部后，可利用循环管和循环泵将其回送至罐体顶部，从而重复流经填料，确保反应充分进行；卸料管和卸料阀用于在反应完毕后排出物料。
12.本实用新型提供了一种氢氧化钾替代氢氧化钠生产羟丙基倍他环糊精的系统。该技术方案摒弃了常规的搅拌反应模式，在罐体中构建了纵向的物料循环通路，并优化了物料传质模式。具体来看，本实用新型对倍他环糊精采用喷射方式进料，使粉末在初始阶段即可充分分散于体系中；罐体内部设有孔板和多孔填料，料液在流经填料的过程中可充分分布于填料表面，充分提高了接触面积和传质效率。在以上技术方案的基础上，本实用新型在罐体上增设了循环管，利用循环泵驱动底部的料液回流至罐体顶部，使料液重复流经填料，确保反应充分进行。本实用新型使碱液的利用率更高，能够以较少的氢氧化钾用量达到较高的反应速度，有助于控制生产成本。
附图说明
13.图1是本实用新型整体的结构示意图；
14.图2是本实用新型中，多孔填料的结构示意图；
15.图3是图1中a处的局部放大图；
16.图中：
17.1、罐体
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2、进液管
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3、进液阀
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4、进料管
18.5、粉末喷头
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6、粉末输送泵
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7、孔板
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8、多孔填料
19.9、管体
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10、通孔
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11、循环管
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12、循环泵
20.13、卸料管
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14、卸料阀。
具体实施方式
21.以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
22.实施例1
23.一种氢氧化钾替代氢氧化钠生产羟丙基倍他环糊精的系统，如图1～3所示，包括罐体1，进液管2，进液阀3，进料管4，粉末喷头5，粉末输送泵6，孔板7，多孔填料8，循环管11，循环泵12，卸料管13，卸料阀14，其中，在罐体1的顶端设置有进液管2，在进液管2上连接有进液阀3，进料管4的内端位于罐体1内部，在进料管4的内端设置有若干粉末喷头5，在进料管4上连接有粉末输送泵6，在罐体1的内部固定连接有至少两层孔板7，在相邻的孔板7之间
填充有若干多孔填料8；所述多孔填料8包括管体9，在管体9上开设有若干通孔10；循环管11的上下两端分别位于罐体1的顶部和底部，在循环管11上连接有循环泵12，在罐体1的底端设置有卸料管13，在卸料管13上连接有卸料阀14。
24.该系统的结构特点如下：罐体1为氢氧化钾溶液、环氧丙烷、倍他环糊精混合、反应的场所；进液管2用于向罐体1中加入氢氧化钾溶液和环氧丙烷；进液阀3用于控制进液进程，反应过程中进液阀3可保持关闭；进料管4用于向罐体1中输入倍他环糊精粉末，粉末输送泵6为这一输送过程提供动力，被输入的倍他环糊精经粉末喷头5均匀喷入罐体1中；孔板7用于承载多孔填料8，同时用于保证物料能够向下流通；多孔填料8具有管体9和通孔10等结构，大量填充的多孔填料8构建出具有极大表面积的流道，使物料在多孔填料8表面充分分布、接触，具有较高的传质效率；当料液混合物经过孔板7和多孔填料8到达罐体1底部后，可利用循环管11和循环泵12将其回送至罐体1顶部，从而重复流经填料，确保反应充分进行；卸料管13和卸料阀14用于在反应完毕后排出物料。
25.实施例2
26.一种氢氧化钾替代氢氧化钠生产羟丙基倍他环糊精的系统，如图1～3所示，包括罐体1，进液管2，进液阀3，进料管4，粉末喷头5，粉末输送泵6，孔板7，多孔填料8，循环管11，循环泵12，卸料管13，卸料阀14，其中，在罐体1的顶端设置有进液管2，在进液管2上连接有进液阀3，进料管4的内端位于罐体1内部，在进料管4的内端设置有若干粉末喷头5，在进料管4上连接有粉末输送泵6，在罐体1的内部固定连接有至少两层孔板7，在相邻的孔板7之间填充有若干多孔填料8；所述多孔填料8包括管体9，在管体9上开设有若干通孔10；循环管11的上下两端分别位于罐体1的顶部和底部，在循环管11上连接有循环泵12，在罐体1的底端设置有卸料管13，在卸料管13上连接有卸料阀14。其中，相邻的孔板7及二者之间的若干多孔填料8构成一个分布单元，相邻的分布单元之间具有间隙。在同一个分布单元中，位于上方的孔板7的孔径小于位于下方的孔板7的孔径。在进料管4上设置有旁通管，在所述旁通管上连接有阀门。在罐体1的底部设置有搅拌器。
27.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。